【转载】GAMS中文使用手册连载01

huashi3483

写在前面的话

在学习和工作之余写点东西，这种想法由来已久了。只是总是觉得很忙，抽不出时间做一点点自己喜欢做的事情。突然有一天发现，你必须牺牲某些东西才能得到某些东西。所以，就索性写上几句话聊以**吧。
最开始，只想翻译一下GAMS的用户手册。但是又觉得这样写很枯燥，不光读者不喜欢看，连自己也要打瞌睡了。如果想催眠的话，还不如去听评书。但是本书还是以解释GAMS的用法为主。中间夹杂着一些自己做modelling 的体验，还可能还有一些毫不相关的东西。可能有很多错误，请读者们原谅。想学习GAMS的同学，想必一定是数学，运筹学或计算机相关专业的了。让大家失望了，其实我的专业是chemical engineering, 本科时候做的是量子化学。阴差阳错上了贼船。但是觉得自己用了这么多年了，总该有点体会，能过帮帮大家。

进入正题之前，还想啰嗦几句题外的话。
能看到这篇文字的同学，恐怕大多数是在灯下苦读的学子。实际上学习某种工具并不重要。真正要学习的是知识，是思维的方法。就像很多计算机系的学生一样，把数据结构和算法精通了，任何工具都是一样的。所以，你用GAMS或者不用GAMS，都没有关系，要把握事物的本质，最关键的东西抓住了，任何语言就是一种输入法。另外，学习一定要有兴趣，要认识到他的beauty，不要把什么都换算**民币，那样你会觉得很累。除了，coding 以外，还要博览群书，文史哲，拿来翻翻，就当休息了。
最后，男子汉们，别忘了，谈一场轰轰烈烈的恋爱！！
+ v% o( `3 ?1 ?3 z# Z7 i
7 s% @" }& R8 i8 m

' W$ t- x7 ?7 P& E; g1 k( M


第一章，基本概况
5 V8 a! v9 s  a5 w. a: A6 {* H4 C3 g
GAMS是一种非常简单易学的运筹学建模语言 (www.gams.com），是由WORLD BANK 开发的。由于近几十年计算机软硬件的的高速发展，世界银行决定投资开发GAMS, 来提供：
1 e& _  Q% `3 {) [1． 建立复杂模型的高级语言
2． 简单易学
0 @/ ~1 p; }5 c' X3． 强大的描述代数及逻辑关系
& g- ?1 \8 H" q4． 模型可以独立于算法系统
  n0 v9 J/ H/ j+ L$ a* SGAMS 可以让使用者专心致力于模型的建立而省略了解法方面的考虑因为GAMS包含了解决通用的LP,NLP，MILP，MINLP等各类模型所需要的solver. 另外，GAMS提供了和外界进行交互的输入输出借口。使得用户很方便的导入导出data。
4 l+ m: U; v+ n下面当然是tutorial了，就想学习任何一种编程语言一样，最开始都要学习输出 hello world. 我们这里当然要复杂一点了，举一个最简单的例子，运输问题.
+ g. L5 n' a- z8 O) K3 I这是一个经典的LP问题（不用解释什么是LP吧，呵呵）
, _* d8 M& ~2 |8 h, _9 g用点英语，呵呵，
In the familiar transportation problem, we are given the supplies at several plants and the demands at several markets for a single commodity, and we are given the unit costs of shipping the commodity from plants to markets. The economic question is: how much shipment should there be between each plant and each market so as to minimize total transport cost?
; }$ y# ^) C( R% Q$ k就是说，我们已知有一些工厂，生产出的产品要运往一些市场来满足他们的需求，每一个工厂的生产能力（每个工厂能提供产品的数量）以及每个市场的需求（每个市场需要产品的数量）是已知的。另外，我们还知道从特定的工厂到特定的市场，运输一件产品的运费。那么我们怎么样设计从每个工厂到每个市场运送货物的数量，使得总运费最小？
Indices:
9 _8 Y& Z; a. D! d/ Ni = plants
' F: s) C5 A4 Z. Dj = markets
/ C& A6 t( N) t& `* M$ S  pGiven Data:
ai = supply of commodity of plant i (in cases)
! @( H- D7 F. Ibj = demand for commodity at market j (cases)
cij = cost per unit shipment between plant i and market j ($/case)
Decision Variables:
# v7 r) A/ c" [: L8 j0 EXij = amount of commodity to ship from plant i to market j
. z, h; v* x5 z1 y* D6 A) j在这里唯一的连续变量是Xi,j,
模型就不用我说了吧。。。。

, ]5 \9 x" K* y这是一个典型的线性规划问题，他的GAMS code is
6 x1 X, \" F/ e5 J3 P( e" T
Sets
i canning plants / seattle, san-diego /
  ?- s% E1 o7 |" }- n4 c3 \j markets / new-york, chicago, topeka / ;
' V/ H3 I* \9 E6 w" UParameters
a(i) capacity of plant i in cases
$ \- ^5 X3 a- G/ n1 J7 t5 O, g  I; |/ seattle 350
4 Z0 |$ `. M& E5 Rsan-diego 600 /
b(j) demand at market j in cases
# K3 z' O+ n* w8 M7 Z+ u6 m' _# d+ j/ new-york 325
: k. K) X; ~9 w3 j. w# g2 Z5 l7 Zchicago 300
topeka 275 / ;
1 l% T- l& D- G2 G4 qTable d(i,j) distance in thousands of miles
new-york chicago topeka
seattle 2.5 1.7 1.8
: ]8 X: Q+ C, z; e) Ksan-diego 2.5 1.8 1.4 ;
1 J0 `* ?! r6 m- Y. bScalar f freight in dollars per case per thousand miles /90/ ;
Parameter c(i,j) transport cost in thousands of dollars per case ;
1 p4 B  |: ^" D0 @$ jc(i,j) = f * d(i,j) / 1000 ;
! m8 ~$ U: V7 O, gVariables
  S1 M# }( _3 `8 H& ]" \; D3 Zx(i,j) shipment quantities in cases
8 f) M1 O4 p% {* }7 \; R: @. `z total transportation costs in thousands of dollars ;
! {9 J$ k- F1 h# G0 {' t4 DPositive Variable x ;
Equations
cost define objective function
supply(i) observe supply limit at plant i
) M$ P( ?/ u) w( y8 Q6 Wdemand(j) satisfy demand at market j ;
& ?# f& i- x& @# M+ V$ |cost .. z =e= sum((i,j), c(i,j)*x(i,j)) ;
supply(i) .. sum(j, x(i,j)) =l= a(i) ;
: q/ {: |0 r& B) ^, ^6 C1 C: Gdemand(j) .. sum(i, x(i,j)) =g= b(j) ;
Model transport /all/ ;
$ |7 P4 H7 X4 Z0 r/ b) CSolve transport using lp minimizing z ;
% v9 f) J0 j) e, M6 V! A& HDisplay x.l, x.m ;
这是一个非常典型的LP（linear programming)问题,所有的变量和约束都是线性相关的。

fanghzou

无人回复呀，版主，我也是化学工程，我觉得一般看这个的还是都是做石油化工的比较多吧。希望和版主交流一下，不知可否。

历史的哭泣

谢谢群主，我经常在这个数学中国上看到你，我是学习软件工程的，但是很喜欢数学，2010年参加数学建模竞赛，现在搞密码学，还是天天跟数学打交道，以前用matlab，不知道gams跟matlab有什么区别？群主能说一下嘛？

peterjiao

楼主写的很是贴切啊，实践出真知，俺也在学习gams

constancemoon

菜鸟级人物入门GAMS，觉得国内GAMS资源太少了！！！！

shenjun130

感谢楼主，正在一点一点学习

随墨枫飞

嗯， 非常受教，但是一个人学，有难度的哦，请各位大侠讨论！！

LYJA

very good, thank you very much!
' M- P# u+ t: q2 ?4 U6 r; |  q

闲水闲云

谢谢无私分享！感恩！
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